JP5532969B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤における補給トナーと現像剤との混合機構に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus, and more particularly to a mixing mechanism of a replenishing toner and a developer in a two-component developer.
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member as a latent image carrier is subjected to visible image processing by a developing device, and the visible image is converted into a sheet. A recording output can be obtained by transferring to the above.
現像に用いられる現像剤には磁性あるいは非磁性トナーのみの一成分系現像剤の他にトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤がある。
二成分系現像剤は、トナーとこれを担持するキャリアとで構成され、攪拌混合時に生起される摩擦帯電作用によりトナーを帯電させて感光体上の静電潜像に対して静電吸着できる状態とされる。
As a developer used for development, there is a two-component developer obtained by mixing a toner and a carrier in addition to a one-component developer containing only a magnetic or non-magnetic toner.
The two-component developer is composed of a toner and a carrier that carries the toner, and the toner can be electrostatically attracted to the electrostatic latent image on the photosensitive member by charging the toner by a frictional charging effect that occurs during stirring and mixing. It is said.
現像装置には、磁力により周面に現像剤を穂立ちさせて感光体上の静電潜像に向け現像剤を供給する現像スリーブと、現像スリーブに対して撹拌混合した現像剤を供給する撹拌スリーブとを備えた構成が知られており、感光体上の静電潜像の可視像処理にトナーが消費された現像剤が現像装置に回収されるようになっている。 The developing device includes a developing sleeve for supplying a developer toward the electrostatic latent image on the photosensitive member by causing the developer to rise on the peripheral surface by magnetic force, and an agitation for supplying the developer mixed with stirring to the developing sleeve. A configuration including a sleeve is known, and a developer in which toner is consumed for visible image processing of an electrostatic latent image on a photoreceptor is collected by a developing device.
一方、二成分系現像剤は現像槽において攪拌混合され、その時点でトナーの帯電が行われるが、帯電量が十分でない場合には画像濃度に影響を及ぼし、画像品質が安定しなくなる虞がある。
特に、帯電量が所定量以下であると、画像濃度が所定濃度に維持できないばかりでなく、浮遊トナーの発生による地肌汚れと称される感光体地肌部へのトナー付着が発生する。また、帯電量が所定量以上であると、画像へのトナーの大量付着による画像かぶりが発生する。
On the other hand, the two-component developer is stirred and mixed in the developing tank, and the toner is charged at that time. However, if the charge amount is not sufficient, the image density is affected and the image quality may not be stabilized. .
In particular, when the charge amount is less than or equal to a predetermined amount, not only the image density cannot be maintained at a predetermined density, but also toner adhesion to the background surface of the photosensitive member, which is called background stain, due to the generation of floating toner occurs. Further, when the charge amount is a predetermined amount or more, image fogging due to a large amount of toner adhering to the image occurs.
そこで、このような問題を解決するための手段として、現像装置とは別の位置の場所に攪拌部を設け、空気を利用して新規トナーを現像剤中に補給する構成を備えた循環手段によって現像部と攪拌部とを接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた撹拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する構成が提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, as a means for solving such a problem, a circulation means provided with a configuration in which a stirring unit is provided at a position different from the developing device and new toner is supplied into the developer using air. A configuration has been proposed in which the developing unit and the agitation unit are connected, the agitation unit performs agitation according to the state of the developer, and a developer whose toner density and charge amount are appropriately adjusted is supplied to the development unit (for example, Patent Document 1).
攪拌部内の現像剤に対して空気を利用してトナーを補給しようとした場合、補給トナーの収容器から補給路に向けて落下したトナーが塊(凝集している)となっていると、塊のまま撹拌部に搬送され、撹拌部内でトナーが完全に現像剤に分散されるまで、時間がかかる。
従って、このような状態を想定して、撹拌部の諸条件を予め設定する必要が生じる。例えば、撹拌部の容量を大きくする、撹拌部材の回転数を上げる、撹拌部材を増やすなどである。
しかし、容量を多くすれば、装置の大型化になり、撹拌部材の回転数増加や、攪拌部材の増加は、現像剤に対する機械的なストレス増加によりダメージを大きくしてしまい、現像剤の劣化を早めてしまうことにもなりかねない。
When toner is replenished to the developer in the agitation section using air, if the toner dropped from the replenishment toner container toward the replenishment path is agglomerated (aggregated), It takes time until the toner is completely dispersed in the developer in the stirring unit.
Therefore, it is necessary to set various conditions of the stirring unit in advance assuming such a state. For example, the capacity of the stirring unit is increased, the rotation speed of the stirring member is increased, and the number of stirring members is increased.
However, if the capacity is increased, the size of the apparatus increases, and the increase in the number of rotations of the stirring member and the increase in the stirring member increase damage due to an increase in mechanical stress on the developer, resulting in deterioration of the developer. It can also be early.
本発明の目的は、上記従来の現像装置における問題、特に攪拌時での問題に鑑み、第1に、短時間でストレスによる劣化などを生じることなく現像剤とトナーとの分散性を向上させること、第2に、補給トナーの帯電性能を向上させることがそれぞれ可能な構成を備えた現像装置および画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to improve the dispersibility between a developer and a toner without causing deterioration due to stress in a short time in view of the problems in the above-described conventional developing devices, particularly problems during stirring. A second object is to provide a developing device and an image forming apparatus each having a configuration capable of improving the charging performance of the replenishing toner.
上記目的を達成するため、本発明は、次の構成よりなる。
(1)潜像担持体に形成されている静電潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤により可視像処理する現像部と、該現像部から回収した現像剤を再度該現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部とを備え、該循環部には、上記現像部に至る前の位置に現像剤の一部を収容する収容部が設けられ、該収容部内には上記回収された現像剤と新たに補給されるトナーとを撹拌混合する攪拌部材が設けられている現像装置において、
前記現像部には、前記循環路に至る現像剤の流路とは別に、補給トナーを前記循環路に向け気流によって搬送する補給トナー搬送路に接続される補給トナー混合用搬送路が設けられ、該補給トナー搬送路内で補給トナーと現像部からの現像剤とが混合されて前記循環部の収容部に搬送されることを特徴とする現像装置。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
(1) A developing unit that performs a visible image processing on the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with a developer composed of toner and a carrier, and the developer collected from the developing unit is developed again in the developing unit. A circulation unit that transports the developer toward the developer supply unit. The circulation unit is provided with a storage unit that stores a part of the developer at a position before reaching the development unit, and the recovery unit is configured to collect the recovery unit in the storage unit. In a developing device provided with a stirring member that stirs and mixes the developer and newly supplied toner,
In addition to the developer flow path leading to the circulation path, the developing unit is provided with a replenishment toner mixing conveyance path connected to a replenishment toner conveyance path that conveys replenishment toner to the circulation path by an air flow . A developing device characterized in that the replenishment toner and the developer from the developing unit are mixed in the replenishing toner conveyance path and conveyed to the accommodating portion of the circulation unit.
(2)(1)に記載の現像装置において、
前記補給トナー搬送路でのトナーの搬送速度として、空気とトナー粉体との比を用いて、トナー粉体が空気に比べて少ない状態の空気流量が得られる速度を設定されることを特徴とする現像装置。
( 2 ) In the developing device according to (1),
Wherein the conveying speed of the toner in the replenishment toner transport path, using the ratio between the air and the toner powder, that toner powder is set the speed air flow that is obtained in less state as compared to air A developing device.
(3)(1)または(2)に記載の現像装置において、
前記補給トナー搬送路は、前記補給トナーの気流搬送が開始される位置から前記現像部から搬送される現像剤とが合流する位置までの搬送路長として、補給トナーが空気中で十分に分散できる距離を設定されていることを特徴とする現像装置。
(3) In the developing device according to (1) or (2) ,
The replenishment toner conveyance path has a conveyance path length from a position where the air flow conveyance of the replenishment toner starts to a position where the developer conveyed from the developing unit joins, and the replenishment toner can be sufficiently dispersed in the air. A developing device characterized in that a distance is set.
(4)(1)乃至(3)のうちの一つに記載の現像装置において、
前記補給トナー搬送路での気流速度として、空気と現像剤との比を用いて、現像剤が空気に比べて少ない状態の空気流量が得られる速度を設定されることを特徴とする現像装置。
( 4 ) In the developing device according to one of (1) to ( 3 ),
Examples air velocity in the supply toner carrying path, using the ratio between the air and the developer, a developing device a developer, characterized in that the air flow rate of less state as compared to air is set resulting that speed .
(5)(1)乃至(4)のうちの一つに記載の現像装置において、
気流搬送されて現像部からの現像剤と補給トナーとが合流する位置から前記循環部の収容部に至るまでの搬送路長として、現像剤が空気中で十分に分散できる距離を設定されていることを特徴とする現像装置。
( 5 ) In the developing device according to one of (1) to ( 4 ),
The distance through which the developer can be sufficiently dispersed in the air is set as the length of the conveyance path from the position where the developer and the replenishment toner from the developing unit are joined by the air flow to the accommodation unit of the circulation unit. A developing device.
(6)(1)乃至(5)のうちの一つに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 ( 6 ) An image forming apparatus using the developing device according to any one of (1) to ( 5 ).
本発明によれば、現像部から循環部に至る現像剤の搬送路とは別に補給トナーが気流搬送される補給トナー搬送路に接続された補給トナー混合用搬送路が設けられているので、予め現像剤に補給トナーが混合された状態が得られる。これにより、補給トナーを攪拌部材によって攪拌する場合と違って、プレミックス状態にある現像剤が攪拌されることになるので、攪拌効率の向上および帯電効率の改善が図れる。 According to the present invention, in addition to the developer conveyance path from the developing section to the circulation section, the replenishment toner mixing conveyance path connected to the replenishment toner conveyance path through which the replenishment toner is conveyed is provided. A state in which replenishment toner is mixed with the developer is obtained. Thus, unlike the case where the replenishment toner is agitated by the agitating member, the developer in the premixed state is agitated, so that the agitation efficiency and the charging efficiency can be improved.
特に、補給トナーあるいは現像剤は、現像部から搬送される現像剤との合流位置に至るまでの間あるいは循環部に至るまでの間に、搬送速度や搬送距離を、空気中での分散性を高められる設定条件により搬送されるので、現像剤との混合性が向上することになる。 In particular, the replenishment toner or developer has a transfer speed and a transfer distance which are increased in dispersibility in the air until reaching the merging position with the developer conveyed from the developing unit or reaching the circulation unit. Since the sheet is conveyed according to the set conditions that can be increased, the mixing property with the developer is improved.
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明による現像装置を用いる画像形成装置を示している。同図に示す画像形成装置は、タンデム方式によるフルカラープリンタであるが、本発明は、これに限らず、複写機やファクシミリ装置などにも適用することができる。
図1に示す画像形成装置は、装置本体100内で中間転写ユニット10に設けられている未定着像担持体としての中間転写ベルト10Aの下面に対向して、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an image forming apparatus using a developing device according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a tandem full-color printer. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a copying machine, a facsimile machine, and the like.
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, each color (yellow, magenta, cyan, black) faces the lower surface of an
これらの作像部6Y、6M、6C、6Kは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。なお、以下の説明では、各作像部で共通する数字の符号のみを挙げて説明し、トナーの色を示すアルファベットの符号は省く。
各作像部6は、潜像担持体としての感光体ドラム1と、感光体ドラム1の周囲に配設された帯電手段2、現像装置3、クリーニング手段4等で構成されている。
感光体ドラム1上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われ、感光体ドラム1上に所望のトナー像が形成される。
感光体ドラム1は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段2の位置で表面が一様に帯電される(帯電工程)。
These
Each image forming unit 6 includes a photosensitive drum 1 as a latent image carrier, a charging unit 2, a developing
An image forming process (charging process, exposure process, developing process, transfer process, cleaning process) is performed on the photosensitive drum 1, and a desired toner image is formed on the photosensitive drum 1.
The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the clockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown), and the surface is uniformly charged at the position of the charging means 2 (charging process).
感光体ドラム1の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成され(露光工程)、現像装置3と対向する位置に達すると、そこから供給される現像剤に含まれるトナーにより可視像処理されて現像工程が実行される。
現像工程において可視像処理されたトナー像を担持する感光体ドラム1の表面は、中間転写ベルト10A及び1次転写バイアスローラ5との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト10A上に転写される(1次転写工程)。
The surface of the photosensitive drum 1 reaches an irradiation position of a laser beam emitted from an exposure unit (not shown), and an electrostatic latent image is formed by exposure scanning at this position (exposure process). When the position reaches this position, the visible image is processed with the toner contained in the developer supplied therefrom, and the development process is executed.
The surface of the photosensitive drum 1 carrying the toner image that has been subjected to the visible image processing in the development process reaches a position facing the
転写を終えて感光体1の表面は、クリーニング手段4との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム1上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程)。クリーニング後、感光体ドラム1の表面は図示しない除電ローラにより電位を初期化される。このような工程を経過することで、感光体ドラム1上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
上述した作像プロセスは、モノクロ画像のみの単一画像形成時およびフルカラー画像形成時にそれぞれ行われるが、フルカラー画像形成時には、図1に示した4つの作像部6Y、6M、6C、6Kにおいて各工程がそれぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部(光書き込み装置)から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部6Y、6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト10A上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト10A上にカラー画像が形成される。
After the transfer, the surface of the photosensitive member 1 reaches a position facing the cleaning unit 4, and untransferred toner remaining on the photosensitive drum 1 is collected at this position (cleaning step). After cleaning, the potential of the surface of the photosensitive drum 1 is initialized by a neutralizing roller (not shown). By passing through such steps, a series of image forming processes performed on the photosensitive drum 1 is completed.
The image forming process described above is performed at the time of forming a single image of only a monochrome image and at the time of forming a full color image. Each step is performed. That is, a laser beam based on image information from an exposure unit (optical writing device) (not shown) disposed below the image forming unit is applied to the photosensitive drums of the
4つの1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kは、それぞれ、中間転写ベルト10Aを感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト10Aは、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト10A上に重ねて1次転写される。
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト10Aは、2次転写手段としての2次転写ローラ7との対向位置に達する。中間転写ベルト10A上に形成されたカラートナー像は、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙P上に一括転写される。
The four primary
The
The
装置本体100の下部に配設された給紙部8には、転写紙Pが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ9により1枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Pはレジストローラ対10で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対10により所定のタイミングで2次転写ニップに向けて搬送される。そして、前記のように、2次転写ニップにおいて転写紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
2次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Pは、定着部11へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Pは、排紙ローラ対12により、装置本体100の上面に形成された排紙部100Aへ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。なお、図1において符号13は、中間転写ベルト10Aのクリーニング装置を示している。
A plurality of transfer sheets P are stored in a
The transfer paper P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the fixing
After the fixing, the transfer sheet P is discharged as an output image to the
図2は、現像装置を含むトナーの供給機構全体の構成を示す図である。
図2において現像装置は、後で詳しく説明するが、感光体ドラムに対してキャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤により現像工程を実行する現像部と、現像部から回収した現像剤を再度現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部と備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the entire toner supply mechanism including the developing device.
In FIG. 2, the developing device will be described in detail later. A developing unit that executes a developing process with a two-component developer in which a carrier and a toner are mixed with a photosensitive drum, and a developer collected from the developing unit. A circulation unit that transports the developer again toward the developer supply unit of the development unit is provided.
図2において現像装置3は、感光体ドラム1上の静電潜像を現像する現像剤を収容可能な現像槽30と、現像槽30から離れた位置で現像槽30から回収された現像剤および消費されたトナーに見合う新規トナーを撹拌混合する現像剤収容部40と、現像剤収容部40に向け新規トナーを補給するトナー供給部60と、現像剤収容部40から排出される撹拌混合後の現像剤を移送するためのロータリーフィーダ50と、現像剤を空気圧で現像槽30に向け移送するための現像剤循環駆動源に相当するエアポンプ51とを主要部として備えている。図2では、現像槽30がカートリッジ状に構成されている。
In FIG. 2, the developing
現像槽30と現像剤収容部40とは、現像槽30内から接続されている現像剤回収路41およびロータリーフィーダ50と現像槽30の上部に接続された現像剤供給流路42とで接続されて現像剤の循環路を構成し、循環路に設けられている部材を含めた循環部が構成されている。
現像槽30に接続されている現像剤供給流路42は、図3において説明するが搬送スクリュー32の軸方向一端に対峙するように接続されている。また、現像剤回収流路41は、現像槽30に設けられている今ひとつの搬送スクリューの軸方向で現像剤供給流路42が接続されている側に対応させて接続されている。
現像剤収容部40は、上部が円筒状であって、下部が下向き円錐状のサイロのような外観を呈しており、内部には、図4において詳述する攪拌部材が設けられている。
The
As will be described with reference to FIG. 3, the
The
現像剤収容部40の上部には、攪拌部材の駆動部をなす駆動モータ40Aおよび減速ギヤ群(図2では、ギヤ群を纏めて符号40Bで示している)が設けられている。
現像剤収容部40において攪拌混合された現像剤は、供給量を調整できるパドルを内部に備えて駆動モータ50Aにより回転駆動されるロータリーフィーダ50に給送され、この位置で供給量を調整される現像剤がエアポンプ51により生成される気流により現像槽30に向け搬送される。
A
The developer agitated and mixed in the
トナー供給部60は、トナータンク61と、このトナータンク61と現像剤収容部40との間に接続されている補給トナー搬送路62と補給トナー搬送路62内にて補給されたトナーを気流搬送するためのエアポンプ63とを備えている
The
図3は、現像装置3に用いられている現像槽30の内部構造を示している。
図3において現像槽30の内部には、感光体ドラム1に対向して現像剤を担持する現像スリーブ31と、現像スリーブ31の近傍で上下に配置されて相対するリード方向を設定された搬送スクリュー32,33と、現像スリーブ31表面での現像剤担持量を規定するドクターブレード34とが設けられている。
現像槽30内での現像剤は、搬送スクリュー32,33によって、図中手前から奥側に搬送され、この一部が、現像スリーブ31において磁力で吸い上げられて吸着されるとドクターブレード34で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム1に接することで感光体ドラム1上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。
FIG. 3 shows the internal structure of the developing
In FIG. 3, in the developing
The developer in the developing
現像後の現像剤は、搬送スクリュー33の端部に接続されている現像剤回収流路41(図2参照)から現像剤収容部40に搬送される。
搬送スクリュー33の最下流には図示しないトナー濃度検知手段が設置されており、その信号を基にトナータンク61から新規トナーの補給が行われる。トナーの補給は前述したように補給トナー搬送路62に接続されているエアポンプ63による気流搬送により行われる。
The developed developer is conveyed to the
A toner density detecting means (not shown) is installed on the most downstream side of the conveying
図4において、現像剤収容部40は、上部が円筒状で縦断面が下向き錐状をなす漏斗状の形状をなすサイロ状の容器43が用いられており、最下部に位置して最も小径の排出口400がロータリーフィーダ50に連通している。
現像剤収容部40の内部空間には、攪拌部材としてモータ40Aから垂下している回転軸44に一体化されて現像剤の流下方向と逆方向に現像剤を移動させる向きのスクリュー44Aと、回転軸44により駆動される減速ギヤ群40Bの出力ギヤと連動可能な端板45を有する攪拌羽根45Aとが設けられている。
攪拌羽根45Aは、端板45の回転中心を通り、径方向に平行する板状部材に複数のスリットが形成されて現像剤の一部を通過させながら残りの現像剤を押し動かして攪拌できる構成が用いられている。
In FIG. 4, the
In the internal space of the
The
図4に示す構成では、スクリュー44Aの外径が18mm、現像剤収容部40の容器43の内径が20mm、現像部での現像剤回収路41の内径が12〜18mmに設定されている。
容器43の最下部に位置する排出口400に接続されているロータリーフィーダ50は、モータ50A(図2参照)の回転量に応じて現像剤の排出量を制御するために設けられており、モータ50Aの回転軸に固定されて放射状に延長された複数の羽根50B1を有するロータリーバルブ部材50Bを備えている。
In the configuration shown in FIG. 4, the outer diameter of the
The
以上のような構成を対象として本発明の特徴について説明すると次の通りである。
本発明の特徴は、現像部において現像剤収容部40の容器43に至る現像剤回収路41とは別に、現像槽30から補給トナー搬送路62に至る補給トナー混合用搬送路64が設けられて現像部からの現像剤に対して補給されたトナーが予め混合されて容器43内の攪拌部に至ることを特徴としている。
The features of the present invention will be described below with the above configuration as an object.
A feature of the present invention is that, in addition to the
図4は、上記特徴を説明するための図であり、同図には、図2に示した構成を展開した状態が示されている。
図4において、現像部には、現像槽30に接続されている現像剤回収路41とは別に、補給トナー搬送路62における現像剤収容部40に至る前の位置に接続された補給トナー混合搬送路64が設けられている。
補給トナー混合搬送路64が合流位置P2において合流する補給トナー搬送路52には、補給トナーを貯蔵しているトナータンク61が合流位置P1において接続されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining the above-described features, and shows a state in which the configuration shown in FIG. 2 is developed.
In FIG. 4, the replenishing toner mixing and transporting connected to the developing unit in the replenishing
To the replenishment toner conveyance path 52 where the replenishment toner mixing
トナータンク61は、上部が円筒状で縦断面が下向き錐状をなす漏斗状の形状とされて収容している新規トナーを自重落下させることができる容器で構成され、補給トナー搬送路62との合流位置P1の手前側には補給ローラ65が設けられている。
補給ローラ65は、周面の一部にトナーを貯留可能な凹状ポケット65Aが形成されている。補給ローラ65は、凹状ポケット65Aの大きさや回転数の設定によって補給されるトナーの供給量が規定されるようになっている。
補給ローラ65により供給されるトナーは、補給トナー搬送路62の合流部P1に達すると、エアポンプ63から供給される空気の流れに従って循環部に含まれる現像剤収容部40に向けて気流搬送される。図4に示す構成では、補給トナー搬送路64の内径が1〜3mmに設定されている。
The
The replenishing roller 65 has a concave pocket 65 </ b> A capable of storing toner in a part of the peripheral surface. The supply roller 65 is configured to regulate the supply amount of toner to be supplied by setting the size of the
When the toner supplied by the replenishing roller 65 reaches the merging portion P1 of the replenishing
本実施例は以上のような構成であるから、循環部の現像剤収容部40に向け搬送される現像剤の一部は、現像剤回収流路41とは別に設けられている補給トナー混合搬送路64を介して補給トナー搬送路62に達する。
補給トナー搬送路62では、循環部の現像剤収容部40に至る前に、気流搬送される補給トナーと現像剤とが予め混合されて、いわゆる、プレミックス現像剤として現像剤収容部40内に導入される。
Since the present embodiment is configured as described above, a part of the developer conveyed toward the
In the replenishment
このように、補給トナーが現像剤の一部に混合されているので、現像剤収容部40内で新規に現像剤と補給トナーとを混合攪拌する場合と違って、所定の混合率となるまでの攪拌時間を短縮して攪拌効率を向上させることができる。これにより、攪拌に用いられる部材での回転数を下げることができるので、攪拌に際して生じる現像剤へのストレスを軽減することが可能となる。しかも、予め補給トナーが混合された現像剤を攪拌する対象とできるので、攪拌部の容量を小さくしても所定の攪拌混合率が得られることになる。
As described above, since the replenishment toner is mixed with a part of the developer, unlike the case where the developer and the replenishment toner are newly mixed and stirred in the
本実施例においては、補給トナーを気流搬送により搬送して現像剤の一部と混合させる構成を用いているので、スクリュー部材を用いて搬送する場合と違って、気流搬送路の形態を適宜選択でき、攪拌部や現像部の設置位置に対してトナータンク61の設置位置を任意に設定することができる。
また、補給トナー搬送路62を移動する補給トナーは、補給トナー混合搬送路64の合流位置P2で現像剤中のキャリアと接触した際、補給トナー混合搬送路64から導入される現像剤との間で比重の違いによる搬送速度が異なることが理由となって、摩擦接触による摩擦帯電作用が得られる。
摩擦帯電性を向上させる方法としては、攪拌部での攪拌部材の回転速度を高めることが考えられるが、この方法では現像剤へのストレス増加を招くことになる。本発明では、このような現像剤へのストレス増加を招くことなく帯電特性を向上させることができる。
In this embodiment, since the replenishment toner is conveyed by airflow conveyance and mixed with a part of the developer, the configuration of the airflow conveyance path is appropriately selected, unlike the case where the toner is conveyed using a screw member. In addition, the installation position of the
Further, when the replenishment toner moving in the replenishment
As a method for improving the triboelectric charging property, it is conceivable to increase the rotation speed of the stirring member in the stirring unit. However, this method causes an increase in stress on the developer. In the present invention, the charging characteristics can be improved without increasing the stress on the developer.
次に、本発明の別の特徴について説明する。
本発明の別の特徴とする点は、空気中における補給トナーあるいは現像剤の分散性を高めることにより現像剤へのトナーの混合性を向上させる点にある。つまり、トナーあるいは現像剤をバラバラにした状態にして互いの接触確率を高めることにより、混合性および摩擦帯電特性を高めるようにしている。
Next, another feature of the present invention will be described.
Another feature of the present invention is that the toner mixing property with the developer is improved by enhancing the dispersibility of the replenishment toner or developer in the air. In other words, the mixing property and the triboelectric charging characteristic are improved by increasing the contact probability of the toner or developer in a separated state.
この特徴を得るための方法として、(1)補給トナーあるいは現像剤の気流搬送速度の設定、(2)気流搬送路長の設定が挙げられる。
(1)に挙げた方法では、補給トナー搬送路62内の気流搬送速度(空気の流速)と、空気中でのトナーの混合率(混合比)が、図5(A)に示す分散状態から図5(B)に示す分散状態が得られるように上述した空気の流速(流量)を決定することが行われる。この場合の流量は、上記混合比に影響するパラメータである。これにより、空気速度が速く(空気流量が多く)、混合比が小さい(粉体量が空気量に比べて少ない)ことにより、現像剤へのトナーの接触確率が高められて混合率が向上されることになる。換言すれば、トナーの塊などが集中的に偏倚した状態ではなく、粉体状のトナーが空気中に数多く分散している状態となる。
As a method for obtaining this feature, (1) setting of the airflow conveyance speed of the replenishing toner or developer, and (2) setting of the airflow conveyance path length can be mentioned.
In the method described in (1), the airflow conveyance speed (air flow rate) in the replenishment
(2)に挙げた方法では、トナータンク61から補給トナー搬送路62に導入された補給トナーが塊状であるのを崩して粉体状にすることができる搬送路長、具体的には、図4中、符号L1で示すように、トナータンク51との合流位置P1から現像部からの現像剤が導入される位置である補給トナー混合搬送路64との合流位置P2までの長さ、あるいは、符号L2で示すように、合流位置P2から現像剤収容部40に至る長さを規定する。
この方法においては、気流搬送される際の空気の流速を(1)に挙げた条件に設定した場合でも、塊状のトナーや現像剤を崩すことができない場合、塊状のトナーあるいは現像剤が空気の流れに沿って移動する際に生じる搬送路内面との摺擦などにより崩されるようになるので、粉体化させてバラバラの状態にしてお互いの接触確率を高めることができる。
In the method described in (2), the replenishment toner introduced from the
In this method, even when the flow velocity of air when being conveyed is set to the conditions listed in (1), if the blocky toner or developer cannot be broken, Since it breaks down due to rubbing with the inner surface of the conveyance path that occurs when moving along the flow, it can be made into a powdered state to increase the probability of mutual contact.
以上のような特徴においては、凝集して塊状となっているトナーや現像剤を崩して粉体化することにより分散性を向上させることができ、混合率が高められることになる。 In the above characteristics, the dispersibility can be improved by disintegrating and agglomerating the toner and developer that are aggregated into a lump, and the mixing ratio is increased.
上述した実施例においては、トナータンク61からの新規トナーの補給は、現像部に設けられているトナー濃度センサからの信号に基づいて実行されるようになっている。このため、新規トナーの補給が行われない場合には、予め現像剤との混合作用を必要としないので、補給トナー混合搬送路64は、遮断されて現像部からの現像剤の回収が行われないようになっている。このための構成としては、図示しないが、補給トナー混合搬送路64の現像部側に開閉部材を設け、現像部での現像剤吐出口を閉じ態位に設定できる構成などがある。
In the embodiment described above, replenishment of new toner from the
3 現像装置
30 現像部
40 現像剤収容部
41 現像剤回収路
42 現像剤供給路
43 容器
44A スクリュー部材
45A 攪拌羽根
61 トナータンク
62 補給トナー搬送路
63 エアポンプ
63 補給トナー混合搬送路
P1,P2 合流位置
L1,L2 搬送路長
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記現像部には、前記循環路に至る現像剤の流路とは別に、補給トナーを前記循環路に向け気流によって搬送する補給トナー搬送路に接続される補給トナー混合用搬送路が設けられ、該補給トナー搬送路内で補給トナーと現像部からの現像剤とが混合されて前記循環部の収容部に搬送されることを特徴とする現像装置。 A developing unit for processing a visible image of the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with a developer composed of toner and carrier, and a developer supply unit for the developer recovered from the developing unit again. A circulating portion that moves toward the developing portion, and the circulating portion is provided with a receiving portion for storing a part of the developer at a position before reaching the developing portion, and the collected developer is provided in the receiving portion. And a developing device provided with a stirring member that stirs and mixes newly supplied toner.
In addition to the developer flow path leading to the circulation path, the developing unit is provided with a replenishment toner mixing conveyance path connected to a replenishment toner conveyance path that conveys replenishment toner to the circulation path by an air flow . A developing device characterized in that the replenishment toner and the developer from the developing unit are mixed in the replenishing toner conveyance path and conveyed to the accommodating portion of the circulation unit.
前記補給トナー搬送路でのトナーの搬送速度として、空気とトナー粉体との比を用いて、トナー粉体が空気に比べて少ない状態の空気流量が得られる速度を設定されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The toner conveyance speed in the replenishing toner conveyance path is set by using a ratio of air and toner powder to set a speed at which the toner powder can obtain an air flow rate that is less than air. Developing device.
前記補給トナー搬送路は、前記補給トナーの気流搬送が開始される位置から前記現像部から搬送される現像剤とが合流する位置までの搬送路長として、補給トナーが空気中で十分に分散できる距離を設定されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2 ,
The replenishment toner conveyance path has a conveyance path length from a position where the air flow conveyance of the replenishment toner starts to a position where the developer conveyed from the developing unit joins, and the replenishment toner can be sufficiently dispersed in the air. A developing device characterized in that a distance is set .
前記補給トナー搬送路での気流速度として、空気と現像剤との比を用いて、現像剤が空気に比べて少ない状態の空気流量が得られる速度を設定されることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developing device characterized in that , as the air flow velocity in the replenishing toner conveyance path , a speed at which an air flow rate in which the developer is less than air is obtained is set by using a ratio of air and developer .
気流搬送されて現像部からの現像剤と補給トナーとが合流する位置から前記循環部の収容部に至るまでの搬送路長として、現像剤が空気中で十分に分散できる距離を設定されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The distance through which the developer can be sufficiently dispersed in the air is set as the length of the conveyance path from the position where the developer and the replenishment toner from the developing unit are joined by the air flow to the accommodation unit of the circulation unit. developing apparatus is characterized in that.
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